液压皮带张紧装置.doc

1、中国矿业大学成人教育学院2014届毕业设计中国矿业大学成人教育学院毕业设计论文中文题目液压皮带张紧装置学院中国矿业大学成人教育学院姓名学号001130592专业机电一体化班级机电2012秋1晋城指导教师职称教授完成日期2014年12月02日中国矿业大学成人教育学院2014届毕业设计1摘要本论文是设计一种用于带式输送机的液压自动张紧装置。首先，通过查阅资料，分析了现有的张紧装置的优缺点，并在此基础上设计了装置的总体布局。其次，通过对工况要求的分析，选择液压张紧的方式，并查阅资料设计了该装置的液压系统，主要部件液压缸以及对部分辅助液压元件进行了计算和选择。最后，通过与指导老师交流和查阅资料选择了液

2、压检测装置对皮带进行自动张紧。从而达到生产使用的要求。该装置可作为大型带式输送机的张紧装置，例如煤矿上的带式输送机等。关键词带式输送机；液压系统；液压缸；绞车中国矿业大学成人教育学院2014届毕业设计1目录摘要1绪论1第一章液压装置张紧装置简述2第一节带式输送机简述2第二节带式输送机的工作原理2第三节带式输送机的构成及特点2第四节带式输送机张紧装置的作用和类型4第五节现有带式输送机张紧装置的原理及特点4第六节带式输送机液压张紧装置6第七节液压式自动张紧装置的设计8第二章皮带运输机液压自动张紧装置的总体结构9第一节总体结构各部件的确定9第二节系统结构布置简图绘制9第三章张紧装置的液压系统设计11

3、第一节设计参数和拉紧装置应该满足要求分析11第二节工况分析并确定液压缸参数11第三节液压缸的设计13第四节活塞杆的设计与计算18第五节活塞的设计与计算20第六节导向套的设计与计算21第七节端盖和缸底的设计与计算22第八节其他零件的设计与计算23第九节液压缸的密封防尘导向的选择24第十节液压回路的分析及选择27第十一节液压元件的选择29第四章外设的选用33第一节绞车的选型33第二节滑轮的设计与选用33结论34参考文献35致谢36中国矿业大学成人教育学院2014届毕业设计51绪论带式输送机是冶金，电力和化工等工矿企业常见的连续动作是运输设备之一，尤其在煤炭工业中，使用更为广泛。在煤矿上，带式输送机

4、主要用于采区顺槽，采区上（下）山，主要运输平巷及斜井，较常用于地面生产和选煤厂中。现有张紧装置大致五种，分别是重锤车式张紧装置，螺旋式张紧装置，钢绳绞车式张紧装置，电控式自动张紧装置和液压式自动张紧装置。张紧装置可以保证带式输送机驱动滚筒分离点的足够张力，从而保证驱动装置依靠摩擦传动所必须传递的摩擦牵引力，以带动输送机正常运转；保证承载分置最嚣张锂电的必须张紧力，限制输送带在托辊之间的垂度，保证带式输送机的正常运行，不致因输送带松弛而导致打滑，跑偏等现象；补偿塑性变形与过渡工况式输送带伸长量的变化。由于负载变化会引起输送带发生长度变化，蠕变现象也会造成输送带伸长，所以张紧力是变化的，必须经常调

5、节拉紧滚筒的位置，才能保证带式输送机的正常工作；为输送带重新接头作必要的行程准备。每每部带式输送机都有若干个接头，可能在某一时间街头会出现问题，必须截头重做，而这时可通过放松拉紧装置重新接头来解决。液压式自动张紧装置有很多形式，其最终目的就是不仅能根据主动滚筒的牵引力来自动调节拉紧力，而且还能补偿皮带的伸长以及在输送机皮带调整时能方便操作等。本设计采用液压缸和绞车结合的液压式自动张紧装置，一定程度上满足了上述目的，定为生产实际带来很大效益。中国矿业大学成人教育学院2014届毕业设计51第一章液压皮带张紧装置简述第一节带式输送机简述带式输送机，又称胶带输送机，现场俗称“皮带”。它是冶金，电力和化

6、工等工矿企业常见的连续动作是运输设备之一，尤其在煤炭工业中，使用更为广泛。在煤矿上，带式输送机主要用于采区顺槽，采区上（下）山，主要运输平巷及斜井，较常用于地面生产和选煤厂中。第二节带式输送机的工作原理带式输送机的结构示意图如图11所示，输送带绕经驱动滚筒1和机尾换向滚筒5形成无机闭合带。上下两股输送带是由安装在机架上的托辊3支撑着。拉紧装置的作用是给输送带正常云状所需要的张紧力。工作时，驱动滚筒通过它与输送带之间的摩擦力驱动输送带运行。图11带式运输机工作原理图1驱动滚筒2清扫装置3托辊4输送带5机尾换向滚筒6拉紧装置第三节带式输送机的构成及特点（1）带式输送机的构成带式输送机主要有输送带，

7、驱动装置，托辊及支架，拉紧装置，制动装置，储带装置和清扫装置组成。如图12为SSJ系列可伸缩带式输送机；如图13为TD75型通用固定带式输送机。（2）带式输送机的特点中国矿业大学成人教育学院2014届毕业设计51带式输送机铺设倾角一般为1618,一般向上运输取较大值，向下运输取较小值。带式输送机能力大，调度组织简单，维护方便，因而运营费低。此外，结构简单，运行平稳可靠，运行阻力小，耗电量低，容易实现自动化也是它的特点。图12SSJ系列可伸缩带式输送机图13TD75型通用固定带式输送机输送带最初是由传送带发展而来的，随着输送机的用途不断扩大和科学技术的发展，输送带为了满足输送机的要求，品种不断扩

8、大，但所有的输送机在运行一段时间后都有可能使输送带变长，变形等，输送带的变长由弹性伸长和永久伸长组成。所以，需要采用张紧装置来克服由于输送带变长而引起的缺陷。带式输送机装置是矿用带式输送机不可缺少的重要组成部分，它直接关系到带式输送机的安全运行及使用寿命等。中国矿业大学成人教育学院2014届毕业设计51第四节带式输送机张紧装置的作用和类型为了保证输送机能正常运转，张紧装置势必不可少的装置之一。张紧装置有四个主要作用1保证带式输送机驱动滚筒分离点的足够张力，从而保证驱动装置依靠摩擦传动所必须传递的摩擦牵引力，以带动输送机正常运转。2保证承载分置最嚣张锂电的必须张紧力，限制输送带在托辊之间的垂度，

9、保证带式输送机的正常运行，不致因输送带松弛而导致打滑，跑偏等现象。3补偿塑性变形与过渡工况式输送带伸长量的变化。由于负载变化会引起输送带发生长度变化，蠕变现象也会造成输送带伸长，所以张紧力是变化的，必须经常调节拉紧滚筒的位置，才能保证带式输送机的正常工作。4为输送带重新接头作必要的行程准备。每每部带式输送机都有若干个接头，可能在某一时间街头会出现问题，必须截头重做，而这时可通过放松拉紧装置重新接头来解决。现有张紧装置大致五种，分别是重锤车式张紧装置，螺旋式张紧装置，钢绳绞车式张紧装置，电控式自动张紧装置和液压式自动张紧装置。第五节现有带式输送机张紧装置的原理及特点（1）重锤式张紧装置如图14所

10、示，机尾换向滚筒1固定在小车2上，垂直悬吊的重锤3和小车2相连，由于重锤3的重量可以为一定值，所以皮带的张力，拉紧力恒定，同时重锤靠自重张紧，能自动补偿皮带的伸长，但其需要的空间大，占地面积大，往往受空间限制而无法使用，易于使用在固定式长距离运输机上。图14重锤车式张紧装置1滚筒2小车3重锤（2）螺旋式张紧装置如图15所示，拉近滚筒的轴承座安装在活动架上，活动架可以在导轨上滑动，旋转螺旋杆使活动架上的螺母和活动架一起前进和后退，达到张金和放松的目的。其结构简单，中国矿业大学成人教育学院2014届毕业设计51但行程太小，只适用于短距离的运输机上，且当皮带自行伸长时，不能自动张紧。图15螺旋式张紧

11、装置（3）钢绳绞车式张紧装置如图16所示，这种张紧装置是利用小型绞车张紧。绞车一般用蜗轮蜗杆减速器带动卷筒来缠绕钢绳从而张紧皮带。这种张紧装置的优点是体积小，拉力大，所以被广泛运用到井下带式运输机中，但其不能自行张紧。图16钢绳绞车式张紧装置（4）电控自动张紧装置自动张紧装置不仅能根据主动滚筒的牵引力来自动调节拉紧力，而且还能补偿皮带的伸长。如图17所示，是电控自动张紧装置的一种，此张紧装置只能保持张紧力恒定，相当于重锤是拉紧装置，不能根据其工况随时改变张紧力。中国矿业大学成人教育学院2014届毕业设计51图18电控自动张紧装置1控制箱2永久磁铁3控制杆4弹簧5缓冲器6电动机7减速器8链传动9

12、传动齿轮10滚筒11钢丝绳12拉紧滚筒及活动小车13皮带电动机6启动后，经过弹性连轴节带动蜗轮减速器7，在经过传动装置8（链传动）带动下面的滚筒，下面的滚筒通过传动比为11的齿轮9带动上面的滚筒，两个滚筒10旋转方向相反，这样通过钢绳11可以移动小车12，是皮带13存储或放出，张紧或放松。控制杆2的一端通过钢绳绕过两个定滑轮组后与动滑轮相连，另一端连有两根弹簧4，通过调节弹簧可以做到满足所需要的拉力。在钢绳拉力和弹簧拉力的共同作用下，控制杆处于中间位置。当胶带张紧力小于调节好的数值时，弹簧对控制杆的作用力大于钢绳对控制杆的作用力，原被拉伸的弹簧缩回，带动控制杆向右偏斜。装在控制杆上的磁铁3接通

13、安装在控制箱1中的张紧继电器，开动绞车使皮带拉紧，钢绳对控制杆的张紧力逐渐增加，弹簧又逐渐伸长。当皮带的张紧力恢复到调节好的数值时，控制杆回到中间位置。这时永久磁铁离开张紧继电器，继电器断开，绞车停止转动，从而张紧过程结束。反之，当胶带张紧力大于调节好的数值时，可以开动绞车反转，以放松皮带。缓冲器5的作用是使张紧力的震荡受到阻尼作用。此装置中的张紧力调节可以通过调节弹簧实现。第六节带式输送机液压张紧装置ZYL500J型带式输送机自控液压拉紧装置带式输送机自控液压拉紧装置是根据我国带式输送机的特点，吸取世界工业发达国家的先进技术，考虑大师输送机在工作时所需拉紧力不同，经合理的张力模型分析研究而设

14、计的。如图19所示，ZYL500J型自控液压拉紧装置适用于长距离歹势输送机的张紧，主要由拉紧油缸，液压泵站，蓄能站，电气控制开关，张紧小车和拉紧附件等五大部分组成。其中液压泵站，蓄能站和电气控制开关不需要做地基，仅要求安放地点不落物料和水即可。中国矿业大学成人教育学院2014届毕业设计51图19ZYL500J型带式输送机自控液压拉紧装置液压原理图1，13，15吸油滤油器2组电机泵组3，14电磁溢流阀4手动换向阀5液控单向阀6，12压力表7拉紧油缸8蓄能器9截止阀10压力继电器11溢流阀16副电机泵组17卸荷溢流阀18电液电磁换向阀20平衡阀21制动器22液压马达液压系统的工作原理如下将旋钮开关

15、调整到自动位置，按下启动按钮准备进入启动过程自动状态1输送机启动控制开关得到启动信号后，电磁铁2DT,4DT及主电机得电启动张紧绞车正转，张紧力上升至启动设定值，电磁铁2DT，4DT及主电机失电张紧绞车停止正转，并返回允许启动信号，进入启动过程。输送机在启动过程中张紧系统不允许参与任何动作。输送机启动完成后，并发出满速信号或通过时间延时T秒。控制开关得到满速信号或延时T秒后，电磁铁2DT，3DT及主电机得电启动张紧绞车反转，张紧力下降至运行上限设定值。电磁铁2DT，3DT及主电机失电张紧绞车停止反转，进入正常运行阶段。2正常运行阶段在正常运行期间，当系统张紧力低于测力装置变送设定下限值时，电磁

16、铁2DT，4DT及主电机得电启动张紧绞车正转，张紧力上升至测力装置变送设定上限值。电磁铁2DT，4DT及电机失电张紧绞车停止正传。在正常运行期间，当活塞杆伸出行程达到头行程开关时，发出报警故障灯闪烁信号。通知值班司机输送机停车后需要调整活塞杆伸出位置。在正常运行期间，当活塞杆缩回行程达到头行程开关时，发出报警故障灯闪烁信号。通知值班司机输送机停车后需要调整活塞杆伸出位置。中国矿业大学成人教育学院2014届毕业设计51若系统张紧力超过设定高限值时，电磁铁2DT,3DT及主电机得电启动张紧绞车反转，张紧力下降至运行上限设定值。电磁铁2DT，3DT及主电机失电张紧绞车停止反转。3停机阶段与正常运行阶

17、段工况相同，等待再次启动准备信号。第七节液压式自动张紧装置的设计液压式自动张紧装置有很多形式，其最终目的就是不仅能根据主动滚筒的牵引力来自动调节拉紧力，而且还能补偿皮带的伸长以及在输送机皮带调整时能方便操作等。本设计采用液压缸和绞车结合的液压式自动张紧装置，一定程度上满足了上述目的，定为生产实际带来很大效益。通过上文分析，结合他们的优点，下面将分三部分对液压式自动张紧装置的结构布置，液压系统和液压缸等进行设计，计算。中国矿业大学成人教育学院2014届毕业设计51第二章皮带运输机液压自动张紧装置的总体结构第一节总体结构各部件的确定通过对整个张紧装置的作用以及应满足的要求的分析和选择，确定装置应具

18、有的部件如下。（1）执行部件的选择由前文可知张紧装置在其工作过程中的作用如下1保证带式输送机驱动滚筒分离点的足够张力，从而保证驱动装置依靠摩擦传动所必须传递的摩擦牵引力，以带动输送机正常运转。2保证承载分支最小张力点的必须张力，限制输送带在托锟之间垂度，保证带式输送机的正常运行，不致因输送带松弛而导致打滑，跑偏等现象。3补偿塑性变形与过渡工况式输送带伸长量的变化。由于负载变化会引起输送带发生长度变化，蠕变现象也会造成输送带伸长，所以张紧力是变化的，必须经常调节拉紧滚筒的位置，才能保证带式输送机的正常工作。4为输送带重新接头作必要的行程准备。每每部带式输送机都有若干个接头，可能在某一时间街头会出

19、现问题，必须截头重做，而这时可通过放松拉紧装置重新接头来解决。可见，张紧装置因具有自动调节拉紧力，响应快，体积小，控制简单等特点。根据设计要求，液压自动张紧装置的执行元件可选择工程液压缸结合调度绞车的形式，以满足皮带机在正常工作，断带调整，重新接头以及位置转移时对张紧装置的不同要求。（2）控制部件的选择1皮带运输机在煤矿生产中大多用在井下和地上选煤，在井下使用时应保证其工作过程中不产生电火花，所以张紧装置应有防爆控制箱。2张紧装置正常工作时，可采用泵断续的供油，利用蓄能器实现油缸的自动张紧和特殊情况下启动保护作用，以降低能耗。3在皮带运输机尾部拉紧小车的轨道上设置行程开关，来控制液压缸张紧系统

20、快速动作，以防在断带时拉紧小车的快速后退和油缸中某一腔的液压急剧变化而造成很大的冲击对系统带来巨大的破坏。（3）动力及其它部件的选择1设置液压泵站，为系统提供动力。2设置固定绳座，选择系统所用的钢绳以及其他附属元件。第二节系统结构布置简图绘制（1）张紧装置总体组成及其作用中国矿业大学成人教育学院2014届毕业设计51由上文分析，选择可知，张紧装置总体有以下几个部分组成1油缸，正常工作时的执行元件。2慢速调度绞车，在皮带机断带调整，重新接头时工作。3防爆控制箱，皮皮带机在井下工作时起隔离，防爆作用。4液压泵站，提供压力油，提供系统动力。5蓄能器，在液压泵间隔空转是为系统提供动力，并在特殊情况下起

21、保护作用。6行程开关，起断带保护的作用。7其他部件，为系统起固定，连接，传动等作用。（2）系统结构布置简图如图21所示图21皮带机液压自动涨紧装置系统结构布置简图1皮带2拉紧小车3小车轨道4钢绳5行程开关6液压泵站7滑轮组8防爆控制箱9蓄能器10慢速调度小车11压力传感器12拉紧油缸13固定绳索系统结构布置图说明1此图为示意图，详见工程图。2拉紧油缸的中线位置，滑轮组，钢绳的布置位于同一水平面内。3防爆控制箱8，液压泵站6为无地基放置件，可根据使用场合的不同灵活放置。4滑轮组之间的垂直距离要尽可能大，以保证拉紧小车的稳定性。中国矿业大学成人教育学院2014届毕业设计51第三章张紧装置的液压系统

22、设计第一节设计参数和拉紧装置应该满足要求分析（1）设计参数1启动张力是正常运行的1315倍要求2被拉紧皮带宽1米3最大拉紧力150KN4张紧速度V12M/MIN，快退速度为V24M/MIN5张紧行程S1000MM（2）设计要求分析结合生产实际，考虑多方面原因得出以下拉紧装置应满足的要求1如图31所示，实现油缸的张紧，松开以及特殊时期的动作2张紧系统能随皮带张力的大小的变化而动作，实现皮带的张紧力在一范围内保持不变，哲理取皮带的张力F的范围为095FA稳，所以能满足最小稳定速度的要求。2计算进给液压缸各运动阶段的压力，流量和功率通过估计，工作时背压P背5106PA，快退时背压P背5108PA,同

23、时根据上面计算出的液压缸的直径及活塞杆的直径等，计算出液压缸各运动阶段的压力，流量和功率，如下表32。表32液压缸的压力流量和功率工况负载FKN回油腔压力P2MP进油腔压力P1MP输入油量QL/MIN输入功率NKW计算公式启动阶段11667P2P12322变化值变化值211AAFPVAAQ21QPN1张紧阶段8330671524532921221/APAFP11VAQQPN1快速后退阶段00813528970652211/APAFP22VAQQPN1第三节液压缸的设计（1）液压缸的类型确定根据设计要求，设计液压系统为中高压系统，根据不同类型液压缸所需满足的工况情况的不同，可选择“双作用单杆直线

24、液压缸”，根据机械设计手册选择焊接型液压缸，因为这类液压缸暴露在外面的零件较少，外表光洁，外形尺寸小，能承受一定的冲击负载和恶劣的外界环境条件。但由于前端盖螺纹强度和预紧时端盖对操作的限制，因而不能用于过大的缸的内径和较高的工作压力，缸的内径常用于D530MPA,则材料的许用应力B/N530/317667MPA2缸筒的尺寸参数选择（1）缸筒内径的确定由前面计算得到缸筒内径D125MM（2）缸筒壁厚的计算按薄壁筒计算，2ALPY3530212525122231027MM式（310）式中PY试验压力，当工作压力P16MPA时,PY125P；AL液压缸的内径；材料的许用应力。查手册取工程液压缸的外径

25、的标准值为146MM,即缸筒壁厚为105MM，102712MM式中FMAX116670N；中国矿业大学成人教育学院2014届毕业设计51LD1460143046M；066106717660。即一般焊接即可满足要求。（2）结构形式鉴于此液压缸用于皮带运输机张紧装置中，主要为矿上所用，且内径D600MPA,S340MPA。显然，活塞杆符合要求。（4）活塞杆的结构设计1活塞杆和活塞的连接液压系统为中压系统，本着满足方便安装，连接强度高等要求，选择卡环式连接，如图38所示。2活塞杆端部和负载的拖动机构相连接，考虑到液压缸工作时轴线固定不动，可采用螺栓连接。图38活塞杆和活塞的连接1缸底2缸壁3活塞4活

26、塞杆5轴套6挡圈7卡环中国矿业大学成人教育学院2014届毕业设计51第五节活塞的设计与计算（1）活塞的结构形式根据液压缸使用的情况（密封，有无导向环等），选用有导向环形活塞，具体结构形式如图39所示。图39活塞的密封和导向1YX型密封圈2导向环3活塞4缸壁（2）活塞的材料及技术要求查表可选“有导向环活塞”，材料为45号钢，外加导向环。技术要求（如图310）1活塞外径D对内径D1的径向跳动公差值按7，8级精度选取。2端面T对内径D1轴线的垂直度公差值按7,8级精度选取。3外径D的援助度公差值按8,9或10级精度选取。图310活塞的技术参数（3）活塞的尺寸的确定根据以往经验，可取活塞的宽度为活塞外

27、径的0610倍，这里取活塞的宽度为活塞中国矿业大学成人教育学院2014届毕业设计51外径的08倍，即H08D5128010CM。第六节导向套的设计与计算导向套在活塞往复运动中起导向支承作用，导向套的性能的好坏对液压缸的性能有很大的影响。最小导向长度及中隔圈长度的确定当活塞杆全部伸出时，从活塞支承面中点到导向套活动面中点的距离称为最小导向长度H，如图311所示。图311最小导向长度一般情况下，最小导向长度应满足下面的要求220DLH式（317）212502080H01125M式中L最大工作行程M；D缸筒的内径M。因为缸径大于80MM，所以导向套滑动面的长度A为A（0610）D08D8080064

28、M式（318）式中D活塞杆的直径M。导向套的长度为B（2/3）D2/3805333MM,这里取B60MM，以满足要求。由于液压缸的行程长度较长，一个导向套不能满足要求，增加导向套会增加系统摩擦，降低效率，故可在导向套和活塞之间装一个中隔圈，使活塞杆在全部外伸时仍有足够的支承长度，通常支承长度应满足LGDD/2M式（319）LG0125008/20165M中国矿业大学成人教育学院2014届毕业设计51一般情况下，当行程长度超过缸筒内径的8倍时，可装一个100MM的中隔圈；超过的部分每增加700MM，中隔圈的长度即增加100MM。由于此液压缸的行程要求为1000MM，缸筒内径为125MM为8倍，所

29、以可选择安装一个长度为100MM的中隔圈。根据以上计算，同时考虑尽量减少设计零件，又因为液压缸工作时相对滑动少，磨损也少，所以取端盖结合导向支承环的方式导向，这里取端盖的长度（图312）H80MM,导向支承长度为L30MM，具体布置见工程图。第七节端盖和缸底的设计与计算（1）端盖的设计在单活塞杆液压缸中，有活塞杆通过的缸盖叫端盖，无活塞杆通过的缸盖叫缸头或缸底。缸盖的设计主要考虑活塞杆的导向，密封，防尘等问题。图312端盖（2）端盖的材料和技术要求如图312所示。1端盖的材料采用45号钢。2技术要求（1）直径D1,D2,D3的圆柱度公差值按9,10,11级精度选取；（2）D2，D3与D1的同轴

30、度公差值为003MM；（3）端面A,B与直径D1轴心线的垂直度公差值按7级精度选取；（4）导向孔的表面粗糙度RA125UM（3）液压缸缸底尺寸的确定如图35所示。选择缸底形状为平面有油口型，材料为35号钢，计算如下中国矿业大学成人教育学院2014届毕业设计5143300DALALPALHY55300170125012502512223125043303047MM式（320）式中PY试验压力MPA，当工作压力P16MPA时，PY125P；AL液压缸的内径M；D0油口的直径M；材料的许用应力MPA。根据计算，同时考虑到油口在缸底的布置，取缸底尺寸H65MM。第八节其他零件的设计与计算（1）油口的设

31、计与计算1液压缸油口的连接形式采用螺纹连接。2液压缸油口直径的计算（图313）图313油口油口的计算根据活塞的最高运动速度和油口的最高液流速度计算如下00130VVALD4412501301625MM式（321）式中D0油口的直径MM；AL缸筒的内径M；V液压缸的最大输出速度，V4M/MIN；V0油口液流速度M/S，通常取油口液流速度为255M/S。根据计算以及D125MM，查机械设计手册表17625得ECM272，EE17MM，螺纹精度为6H。（2）挡圈的设计选择中国矿业大学成人教育学院2014届毕业设计51根据设计要求，查表选用弹性挡圈A型GB/T89411986,材料62MN，热处理44

32、51HRC,表面氧化处理。如图314所示，其尺寸如下1端盖用挡圈D0125MM,D105540301MM,S3070220MM,B126MM,D14MM，D21210630M321800MM,N6MM,重量为每1000个8997KG。2活塞用挡圈D070MM,D50540301MM,S25070220MM,B76MM,D13MM,D25650350MM，M271400MM,N53MM,重量为每1000个325KG。图314挡圈以及和轴的配合图（3）轴套的设计与计算轴套的尺寸由挡圈和卡环决定，一般取其截面的长，宽分别为卡环，挡圈的长，宽的二倍（卡环固定用）；端盖用轴套的尺寸由卡环决定。第九节液压

33、缸的密封防尘导向的选择（1）端盖和活塞杆的密封防尘活塞杆在端盖中作往复运动，其密封属于动密封，且液压缸工作压力大于16MPA，所以可采用YX型密封圈，挡圈结合J形防尘圈的密封方式，如图315,图316,图317,图318所示。图315端盖和活塞杆的密封和防尘1挡圈2YX密封圈3J型防尘圈中国矿业大学成人教育学院2014届毕业设计51图316J型防尘圈图317轴用YX型密封圈图318孔用YX型密封圈查手册（根据JB/ZQ426586）选择，密封圈代号D80（D80MM，H14MM，H1125MM）材料聚氨酯3；挡圈规格D8007000MM,D9205001400MM，T2015MM，材料聚四氟乙

34、烯；防尘圈代号J型防尘圈D80，D181506MM，D275506MM，D1124506MM,H10MM允许公差05MM，H5MM（允许公差05MM），材料聚氨酯橡胶。查手册（根据ZB/ZQ426588）取挡圈的规格为D80MM；T135435MM，材料为聚四氟乙烯。（2）端盖和缸筒的密封中国矿业大学成人教育学院2014届毕业设计51图319端盖和缸体的密封1挡圈2O型密封圈3卡环缸盖和缸筒连接在一起，其密封属于静密封，如图319所示，这里采用O型密封圈加挡圈的密封方式，挡圈的作用是防止密封圈被挤压损坏。查手册（根据GB3452192）取O型密封圈尺寸为D125MM，D27015MM，B93M

35、M，D75MM，D253013MM,B69MM,由于增加了挡圈，其密封槽分别为B123MM，B9MM，其密封圈材料为耐油通用橡胶I4。查手册（根据ZB/ZQ426588）取挡圈的规格为D75MM；T135435MM，材料为聚四氟乙烯。（3）活塞和活塞杆的密封活塞和活塞杆连接在一起作往复运动，属于静密封，可采用0型密封圈结合挡圈的密封方式（如图320）。图320O型密封圈的尺寸图图321挡圈的尺寸（4）活塞和缸筒的密封活塞在缸筒中作往复运动，其密封属于动密封，可选择YX型密封圈如图318所示。查手册（根据JB/ZQ426486）得YX型密封圈D125（D125MM，H14MM，H1125MM，沟

36、槽长度为16MM，深度为10MM，材料为聚氨酯4）。中国矿业大学成人教育学院2014届毕业设计51第十节液压回路的分析及选择（1）液压回路的选择1选择蓄能供能回路和过载保护回路（如图322）设置蓄能器6可在一定时间内保持系统压力动态平衡，同时其采用二位二通电磁阀5可起到断带保护的作用。图示压力油流动方向为启动后压力油流动方向，此时，蓄能器蓄能。启动阶段，由于系统压力较高，此时二位二通电磁阀7应断开，4YA得电，启动完毕后接通。图322蓄能，供能，断带保护回路2选择断带保护回路（如图322）实际工作中，当意外的事情（如突然断带等）发生时，会对液压缸产生很大的冲击，此时若对系统不加以保护，定会造成

37、严重的损失。为防止类似事情的发生，在小车轨道上设置行程开关，断带时，小车快速右移，触动行程开关，行程开关通过给单片机信号控制二位二通电磁换向阀5，使5YA得电，左位工作，油液压力下降，通过二位二通电磁换向阀5流回油箱，从而保护系统。3过载保护回路（如图323）实际工作过程中，若皮带机突然过载，即油缸无杆腔压力突然增大，此时可以通过设置压力溢流阀，设置溢流阀压力为某一定值，当油缸中的压力达到此值时即通过溢流阀8卸荷，活塞杆左移，过载消除，液压缸恢复原位，保持皮带拉压力在一个很小范围内变化。同理，油缸无杆腔压力突然减小时（皮带轻载），活塞杆右移拉紧皮带。中国矿业大学成人教育学院2014届毕业设计5

38、1图323过载和快退保护回路（2）液压回路的组合及其动作原理根据以上选择的液压回路，考虑各个回路及元件之间的先后动作组合成符合设计要求的液压系统并绘制液压系统图（如图324）。其基本动作原理简要如下1启动阶段启动系统，泵12开始工作，油液通过二位四通电磁阀2，调速阀3，液控单向阀4，进入液压缸无杆腔，油液压力达到一定值后，活塞，活塞杆带动滑轮组以及拉紧小车右移，进而拉紧皮带，液压缸有杆腔油液经二位三通阀10，经二位四通电磁阀2回油箱。2张紧阶段控制二位二通电磁阀7,4YA失电，油路同上。但油液进入液压缸无杆腔的同时经二位二通电磁阀7进入蓄能器6，蓄能器6蓄能；当液压缸的压力达到一定值（系统工作

39、时的压力值），单片机控制电磁溢流阀1,1YA得电，使电磁溢流阀1的二位二通阀接通，油液从泵源直接回油箱，泵空转（停止工作）。3保压阶段由蓄能器为液压缸补充由于油液损失而造成的压力不足等，以维持液压缸的正常的工作压力；由于油液损失的继续，以致蓄能器的补充也难以维持时（系统压力小于规定值时），单片机控制电磁溢流阀1,1YA失电，使电磁溢流阀1的二位二通阀断开，油液重新向液压缸无杆腔，蓄能器供油；到蓄能器的压力达到一定值（系统工作时的压力值），单片机控制电磁溢流阀1,1YA得电，使电磁溢流阀1的二位二通阀接通，油液从泵源直接回油箱，泵空转（停止工作）。这样系统反复此过程，保证液压缸工作的正常压力。4

40、快退阶段系统要停止工作时，控制二位四通电磁阀2,2YA得电，油液通过二位三四通电磁阀10进入液压缸有杆腔，无杆腔油液通过液控单向阀4和调速阀3回油箱，同时二位二通电磁阀5，5YA得电，二位二通电磁阀5接通，蓄能器6卸荷。当液压缸碰到障碍物或油路堵塞（液控单向阀坏了）油液可通过溢流阀8回油箱，从而保护系统。5实际工作中，当意外的事情（如突然断带等）发生时，会对液压缸产生很大冲击，此时若对系统不加以保护，定定会造成严重损失。为防止类似事情发生，在小车轨道上设置行程开关。断带时，小车快速右移，触动行程开关，行程开关通过给单片机信号控制二位二通电磁换向阀5，使5YA得电，左位工作，油液压力下降，通过二

41、位二通电磁换向阀中国矿业大学成人教育学院2014届毕业设计515流回油箱，从而保护系统。6实际工作过程中，若皮带机突然过载，即油缸无杆腔压力突然增大，此时可以通过设置压力溢流阀压力为某一定值，当油缸中的压力达到此值即通过溢流阀8卸荷，活塞杆左移，过载消除，液压缸恢复原位，保持皮带拉压力在一个很小的范围内变化。同理，油缸无杆腔压力突然减小时（皮带轻载），活塞杆右移拉紧皮带。图324液压原理图1电磁溢流阀2两位四通电磁阀3调速阀4液控单向阀5两位两通电磁阀6蓄能器7两位两通电磁阀8溢流阀9溢流阀10两位三通电磁阀11背压阀12液压泵13滤油器14油箱第十一节液压元件的选择（1）液压泵的计算与选择1

42、确定液压泵的工作压力PP液压泵在启动，张紧和快退各工况都向系统供油，由表32可知，最大工作压力为中国矿业大学成人教育学院2014届毕业设计51P12322MPA，在出口节流调速中，由于此油路简单，故取进油路压力损失P105MPA。则泵的最高工作压力为PPP1P2322052372MPA式（322）2确定液压泵的流量液压泵的流量应考虑液压缸最大工作流量和回路的泄露，常取回路泄露系数K1114，如取K11，则液压缸工作流量Q泵为Q泵KQMAX1128973187L/MIN式（323）3选择液压泵的规格和型号根据PP,Q泵的值，查阅机械设计手册表17521选择型号为T6，额定流量10214L/MIN

43、，取32L/MIN，额定压力24528MPA，额定转速6001800R/MIN。（2）驱动电机的计算和选择1由表32可知，液压缸的最大输出功率在张紧阶段，此时的P1715MPA，Q泵2453L/MIN，液压缸的总效率取泵09，则电动机驱动功率N电为310泵泵泵电QPN33610901060532410157900292KW式（324）式中PMAX/PN2372/24528097085。2选择电机的规格和型号考虑到需要的功率和电机的使用要求（井下使用要考虑防爆）及其安装和泵的连接形式等，由机械零件设计手册表193查得，选择YB系列隔爆型异步电动机，型号为YB132S6的电机，PN3KW,满载转速

44、960R/MIN。（3）液压元件型号根据所拟定的液压系统图，计算通过各个元件的最大流量和最高工作压力，选择液压元件的规格。选好的元件规格如表33所示。表33元件的规格序号名称型号规格最大使用流量L/MIN压力MPA流量L/MIN1滤油器ZUH6310S31563492液压泵T62452832323两位四通电磁阀4WE620315100494调速阀MSA10EF49315600495液控单向阀AF3EB20B21456两位两通电磁阀2WE620315100497两位两通电磁阀2WE620315100498蓄能器NXQ1/2L103159溢流阀Y2HD20F315504910溢流阀Y2HD20F3

45、15504911两位三通电磁阀3WE6103155049中国矿业大学成人教育学院2014届毕业设计5112背压阀FBF320B315504913电磁溢流阀（4）油管的计算和选择1吸油管道Q泵32L/MIN，通过流量1M/S，则吸油管内径为VQD46011032430026M26MM式（325）根据机械设计手册表1782，取公称通径D32MM，外径42MM，管子壁厚5MM，管接头联接螺纹M422。2压油管道Q2453L/MIN，通过流量35M/S，则压油管内径为公式同上，D1220MM，根据机械设计手册表1782，取公称通径D15MM，外径22MM管子壁厚25MM，管接头联接螺纹M2215。3回

46、油管道Q32L/MIN，通过流量25M/S，则回油管内径为公式同上，D1649MM，根据机械设计手册表1782，取公称通径D20MM，外径28MM，管子壁厚35MM，管接头联接螺纹M272。以上三种管皆为无缝钢管。（5）蓄能器，油箱的选择1蓄能器的工作容积的确定根据蓄能器在系统中起保压，补充漏油和辅助动力源的作用，蓄能器的容积为12020/1/PPPPVV05195019501811177L式（326）式中V供液容积，V1/4V有；P2供油压力，P2095P0；P1充油压力，P1105P0；P0充气压力。考虑到蓄能器的功用，容积尽量取大一些，能使系统的稳定供油时间更长些。由机械设计手册查表取型

47、号为NXQ1/2L10/,公称容积为10L,压力为315MPA的蓄能器，考虑到蓄能器的主要作用是长时间保压，使用时采取两个并联使用。蓄能器安装在便于检查和维修的位置，并远离热源。皮囊式蓄能器应油口向下，充气阀朝上竖直安放。蓄能器与液压泵之间应装设液控单向阀。各蓄能器应牢固地固定在支架上，并固定在地基上，预防蓄能器从固定部位脱开而发生飞起伤人事故。2油箱容积的确定中国矿业大学成人教育学院2014届毕业设计51油箱的有效容量与系统的流速有关，根据以上数据可知，油箱的功能主要是储油和散热，由于工作时主要由蓄能器提供油液，系统散发的热量少，所以取2，则V23264L式（327）根据油箱容积规格，由机械

48、设计手册查表178160工作容量66L,工作容积20L,同时为满足工作要求，应选封闭式油箱。为了在相同的容量下取得最大的散热面积，油箱外形以立方体或长六面体为宜，油箱的顶盖要安放泵和电机，阀的集成装置有时也要安放在箱盖上，最高油面只允许达到油箱高度的80，油箱一般用钢板焊接而成。中国矿业大学成人教育学院2014届毕业设计51第四章外设的选用第一节绞车的选型根据设计要求，由绞车操作工选择标准型号为JD16的调度绞车，牵引力16KN，绳速3672M/MIN，绳径151MM，容绳量400M，滚筒规格（直径宽度）300356MM，减速比4012。绞车电动机型号JBJD224,功率22KW,转速1478

49、R/MIN。第二节滑轮的设计与选用1滑轮的尺寸的确定由于此设计中的滑轮尺寸不大，受力不高，故可选铸造型滑轮。按钢丝绳中心来计算滑轮的最小直径，即DMINHD式（41）式中DMIN滑轮的最小直径MM；H与钢丝绳和卷筒级别有关的系数，查表取H18（GB381183）；D钢丝绳的直径MM。则DMIN18115207MM。2选择滑轮并校核查手册可组合滑轮型号滑轮B11520750JB/90053，即标准为JD16，型号为A型，钢丝绳直径为115MM，滑轮直径为207MM，滑轮轴直径为50MM的滑轮。由于此滑轮为小尺寸，低受力型，其强度尺寸主要决定于铸造工艺，这里不在校核。3绘制滑轮工程图图41为其技术参数简图图41滑轮技术参数图具体尺寸D115MM，R30056MM（绳槽表面粗糙度为2级），B136MM，E25MM，C10MM，R112MM，R210MM，R325MM，R430MM，M8MM，N0，S9MM，T203MM,T3D/10000207MM。中国矿业大学成人教育学院2014届毕业设计51结论三个月的毕业设计终于结